CN112486882B - 一种背板上单板信号的复用装置的复用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种背板上单板信号的复用装置，包括业务卡单元、背板单元以及主控卡单元。业务卡单元输出到背板的状态信号复用了单板在位信号和运行状态信号两个信号，根据单板的不同运行状态输出不同形式的信号波形，用以实现单板在位指示和运行状态指示；主控卡单元对输入的业务卡状态信号进行解析处理，根据状态信号的不同波形来获取业务卡单板是否在位和其运行状态信息。本发明还公开了上述复用装置的复用方法。本发明减少了背板的连接器数量需求，降低了背板的物料成本和设计成本；同时，也减少了主控卡的连接器数量需求，减少了板内cpld的IO口数量需求，降低了主控卡的物料成本和设计成本。
Description
技术领域
本发明涉及通讯设备背板信号的复用技术，更具体地说，是一种背板上单板信号的复用装置的复用方法。
背景技术
随着人们对各种通讯业务的要求逐步增高，路由器、交换机等通讯设备的功能越来越强，业务卡的类型和槽位数量越来越多，导致背板设计也越来越复杂。
背板由主控卡的连接器和各槽位业务卡的连接器组成，实现主控卡和各槽位业务卡之间的信号有效互连，各槽位业务卡的背板侧信号都要经过背板汇总至主控卡。若每个槽位业务卡多出1个背板侧信号需求，就会多占用1个背板连接器管脚，由于背板连接了业务卡和主控卡两端，则主控卡也会相应多出1个信号需求。n个槽位业务卡就会导致背板上多占用2n个连接器管脚，从而导致背板连接器的需求数量越来越多、信号拓扑也越来越复杂，背板的物料成本和设计成本也越来越高；反之，若每个槽位节省1个背板侧信号，n个槽位就会在背板上节省2n个连接器管脚，就会有效降低背板的物料成本和设计成本。
同样，由于主控卡槽位汇集了各业务卡槽位的信号，主控卡也会存在类似的物料成本和设计成本压力。
发明内容
本发明提供了一种背板上单板信号复用的装置的复用方法，用以改善现有技术中,背板连接器的数量越来越多导致物料成本和设计成本越来越高的问题。
本发明的方案如下：一种背板上单板信号的复用装置，包括
若干个槽位的业务卡单元，各槽位业务卡单元分别输出一个状态信号到背板单元；
背板单元，由主控卡槽位和各业务卡槽位的连接器组成，实现各业务卡槽位和主控卡槽位的信号互连；
和主控卡单元，对经背板单元输入的业务卡状态信号进行解析处理，获取各业务卡槽位的单板在位指示和运行状态指示。
一种背板上单板信号的复用装置的复用方法，其特征在于，方法如下：
业务卡单元内，状态信号在板内强下拉到低电平GND，并由板内cpld单元实现不同情况下的该信号具体波形，输出至背板连接器；
cpld单元提供一个状态识别寄存器供软件读写，根据软件写入该寄存器的不同值，cpld分别输出频率为2khz的方波信号或者固定的低电平信号，cpld复位状态下默认输出低电平；
主控卡单元输入的状态信号弱上拉到高电平，同时把状态信号接入至板内cpld单元，cpld单元对状态信号的不同波形作解析处理后，上报业务卡单元的单板在位指示和运行状态，指示至板内cpu单元。
所述的业务卡单元输出到背板的状态信号，复用了单板在位信号和运行状态信号两个信号，根据单板的不同运行状态输出不同形式的信号波形，用以实现单板在位指示和运行状态指示。
所述的主控卡单元对输入的业务卡状态信号进行解析处理，是根据状态信号的不同波形，来获取业务卡单板是否在位和其运行状态信息。
由上述方案可知，本发明中各业务卡槽位的状态信号在背板上只占用1个连接器管脚，实际功能上复用了单板在位指示和运行状态指示两个功能。这样，1个业务卡槽位节省1个背板连接器管脚，n个槽位就在背板上节省了2n个管脚，这样有效降低了背板的物料成本和设计成本。
本发明的技术效果在于：本发明通过在背板上复用单板在位信号和运行状态信号，减少了背板的连接器数量需求，降低了背板的物料成本和设计成本；同时，也减少了主控卡的连接器数量需求，减少了板内cpld的IO口数量需求，降低了主控卡的物料成本和设计成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的背板信号复用框图；
图2是本发明实施例提供的业务卡逻辑流程图；
图3是本发明实施例提供的主控卡逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1是本发明实施例提供的背板信号复用框图，如图1所示，设备包含n个槽位的业务卡单元101～10n、背板单元200以及主控卡单元300。各槽位业务卡单元分别输出1个状态信号到背板单元的连接器上，命名为state_1～state_n，分别占用1个连接器管脚；背板单元200由主控卡槽位和各业务卡槽位的连接器组成，实现各业务卡槽位和主控卡槽位的信号互连；主控卡单元300对输入的业务卡状态信号进行解析处理，以获取其单板是否在位和运行状态信息。
各槽位业务卡单元的状态信号state_1～state_n处理流程是一样的。具体以槽位1为例：
业务卡单元101内，状态信号在板内强下拉到低电平GND，并由板内cpld单元1001实现不同情况下的该信号具体波形，输出至背板连接器，命名为state_1。Cpld单元提供一个状态识别寄存器供软件读写，根据软件写入该寄存器的不同值，cpld分别输出频率为2khz的方波信号或者固定的低电平信号，cpld复位状态下默认输出低电平。
主控卡单元300内，对输入的state_1信号弱上拉到高电平，同时把state_1信号接入至板内cpld单元301，cpld单元对state_1信号的不同波形作解析处理后，上报槽位1的单板在位指示和运行状态指示至板内cpu单元302。
逻辑流程图如图2和图3所示。
图2是本发明实施例提供的业务卡逻辑流程图，以业务卡槽位1为例，步骤如下：
步骤S201：初始状态下，该槽位没有插入单板或插入的单板和背板非可靠连接，即，单板未插入或插入无效，则由于state_1在主控卡板内弱上拉到高电平，因此主控卡内获取的state_1信号波形是固定的高电平；
步骤S202：该槽位插入单板且和背板可靠连接，即，单板有效插入，由于state_1在业务卡内强下拉到低电平，由业务卡内强下拉和主控卡内弱上拉，两者分压之后，主控卡内获取的state_1信号波形是固定的低电平；
步骤S203：单板开始上电，此时输出的state_1信号波形是固定的低电平；
步骤S204：上电完成后，单板开始复位初始化、软件版本加载；此过程包含了逻辑复位初始化，此时逻辑中的状态识别寄存器为复位默认值，逻辑复位初始化完成后开始执行软件版本加载过程，逻辑默认输出的state_1信号波形还是固定的低电平；
步骤S205：软件版本加载完成后，此时根据软件是否正常运行得到不同的结果：若软件正常运行，跳转到步骤S206；若未正常运行，此时单板被复位重启或被重新上电，若被重新上电，跳转到步骤S203；若被复位重启，跳转到步骤S203但无需重新上电；
步骤S206：此时软件正常运行，软件版本更新逻辑中的状态识别寄存器值，根据此更新值，逻辑输出state_1信号是频率为2khz的方波信号。
图3是本发明实施例提供的主控卡逻辑流程图，步骤如下：
步骤S301：主控卡上电复位、初始化；
步骤S302：逻辑初始化完成后，启动定时器。由于业务卡软件正常运行时state_1信号是频率为2khz的方波，即周期为0.5ms，此处的定时器时间长度可以设置为500ms；
步骤S303：逻辑判断单bit的state_1信号是否一直保持不变直到定时器溢出，若是，跳转到步骤S304；若否，跳转到步骤S307；
步骤S304：此时单bit的state_1信号一直保持不变直到定时器溢出，那么有两种情况，一直为高电平或一直为低电平。判断是否一直为高电平，若是，跳转到步骤S305；若否，跳转到步骤S306；
步骤S305：根据解析出的单bit的state_1信号一直保持为高电平，逻辑输出两bit的state2_1信号，值为00，通过软件上报给cpu，表示1槽位业务卡不在位；
步骤S306：根据解析出的单bit的state_1信号一直保持为低电平，逻辑输出两bit的state2_1信号，值为01，通过软件上报给cpu，表示1槽位业务卡在位但软件未正常运行；
步骤S307：此时state_1信号在定时器定时长度内不是固定电平，那么有两种情况，周期变化的方波信号或者电平有变化但非方波信号(无规律变化)。判断state_1是否一直为2khz频率的方波直到定时器溢出，若是，跳转到步骤S308；若否，跳转到步骤S309；
步骤S308：根据解析出的单bit的state_1信号一直为2khz频率的方波，逻辑输出两bit的state2_1信号，值为10，通过软件上报给cpu，表示1槽位业务卡在位且软件正常运行；
步骤S309：根据解析出的单bit的state_1信号无规律变化，逻辑输出两bit的state2_1信号，值为11，通过软件上报给cpu，表示1槽位业务卡状态异常。
本发明中各业务卡槽位的状态信号在背板上只占用1个连接器管脚，实际功能上复用了单板在位指示和运行状态指示两个功能。主控卡根据此单bit状态信号的不同波形，解析出两bit的对应信号，以此获取业务卡单板是否在位和其运行状态信息。这样，1个业务卡槽位节省了1个背板连接器管脚，n个槽位就在背板上节省了2n个管脚，这样有效降低了背板的物料成本和设计成本。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种背板上单板信号的复用装置的复用方法，其特征在于，复用装置包括：
若干个槽位的业务卡单元，各槽位业务卡单元分别输出一个状态信号到背板单元；
背板单元，由主控卡槽位和各业务卡槽位的连接器组成，实现各业务卡槽位和主控卡槽位的信号互连；
和主控卡单元，对经背板单元输入的业务卡状态信号进行解析处理，获取各业务卡槽位的单板在位指示和运行状态指示；
复用方法如下：
业务卡单元内，状态信号在板内强下拉到低电平GND，并由板内cpld单元实现不同情况下的该信号具体波形，输出至背板连接器；
cpld单元提供一个状态识别寄存器供软件读写，根据软件写入该寄存器的不同值，cpld分别输出频率为2khz的方波信号或者固定的低电平信号，cpld复位状态下默认输出低电平；
主控卡单元对输入的状态信号弱上拉到高电平，同时把状态信号接入至板内cpld单元，cpld单元对状态信号的不同波形作解析处理后，上报业务卡单元的单板在位指示和运行状态，指示至板内cpu单元；
所述的业务卡单元处理方法如下：
步骤一：初始状态下，槽位没有插入单板或插入的单板和背板非可靠连接，即，单板未插入或插入无效，则由于状态信号在主控卡板内弱上拉到高电平，因此主控卡内获取的状态信号波形是固定的高电平；
步骤二：该槽位插入单板且和背板可靠连接，即，单板有效插入，由于状态信号在业务卡内强下拉到低电平，由业务卡内强下拉和主控卡内弱上拉，两者分压之后，主控卡内获取的状态信号波形是固定的低电平；
步骤三：单板开始上电，此时输出的状态信号波形是固定的低电平；
步骤四：上电完成后，单板开始复位初始化、软件版本加载；此过程包含了逻辑复位初始化，此时逻辑中的状态识别寄存器为复位默认值，逻辑复位初始化完成后开始执行软件版本加载过程，逻辑默认输出的状态信号波形还是固定的低电平；
步骤五：软件版本加载完成后，此时根据软件是否正常运行得到不同的结果：若软件正常运行，跳转到步骤六；若未正常运行，此时单板被复位重启或被重新上电，若被重新上电，跳转到步骤三；若被复位重启，跳转到步骤三但无需重新上电；
步骤六：此时软件正常运行，软件版本更新逻辑中的状态识别寄存器值，根据此更新值，逻辑输出状态是频率为2khz的方波信号。
2.根据权利要求1所述的一种背板上单板信号的复用装置的复用方法，其特征在于，所述的业务卡单元输出到背板的状态信号，复用了单板在位信号和运行状态信号两个信号，根据单板的不同运行状态输出不同形式的信号波形，用以实现单板在位指示和运行状态指示。
3.根据权利要求1所述的一种背板上单板信号的复用装置的复用方法，其特征在于，所述的主控卡单元对输入的业务卡状态信号进行解析处理，是根据状态信号的不同波形，来获取业务卡单板是否在位和其运行状态信息。
4.根据权利要求1所述的一种背板上单板信号的复用装置的复用方法，其特征在于，
主控卡处理方法如下：
步骤一：主控卡上电复位、初始化；
步骤二：逻辑初始化完成后，启动定时器；由于业务卡软件正常运行时状态信号是频率为2khz的方波，即周期为0.5ms，此处的定时器时间长度设置为500ms；
步骤三：逻辑判断单bit的状态信号是否一直保持不变直到定时器溢出，若是，跳转到步骤四；若否，跳转到步骤七；
步骤四：此时单bit的状态信号一直保持不变直到定时器溢出，那么有两种情况，一直为高电平或一直为低电平；判断是否一直为高电平，若是，跳转到步骤五；若否，跳转到步骤六；
步骤五：根据解析出的单bit的状态信号一直保持为高电平，逻辑输出两bit的状态信号，值为00，通过软件上报给cpu，表示槽位业务卡不在位；
步骤六：根据解析出的单bit的状态信号一直保持为低电平，逻辑输出两bit的状态信号，值为01，通过软件上报给cpu，表示槽位业务卡在位但软件未正常运行；
步骤七：此时状态信号在定时器定时长度内不是固定电平，则有两种情况，周期变化的方波信号或者电平有变化但非方波信号；判断状态信号是否一直为2khz频率的方波直到定时器溢出，若是，跳转到步骤八；若否，跳转到步骤九；
步骤八：根据解析出的单bit的状态信号一直为2khz频率的方波，逻辑输出两bit的状态信号，值为10，通过软件上报给cpu，表示槽位业务卡在位且软件正常运行；
步骤九：根据解析出的单bit的状态信号无规律变化，逻辑输出两bit的状态信号，值为11，通过软件上报给cpu，表示槽位业务卡状态异常。
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